全康環(huán)保:目前，國內大、中型工業(yè)廢水處理項目主要采用臭氧氧化+曝氣生物濾池(BAF)和Fenton氧化+沉淀過(guò)濾這2種深度處理技術(shù)。前者適用于廢水污染物的臭氧氧化效果好、廢水有回用需求的情況，在石油化工、煤化工行業(yè)廢水處理中，已基本成為了一種標配工藝，后者則適用于廢水無(wú)回用需求、污泥處置費用低的項目，主要應用于化纖、印染和造紙等行業(yè)的廢水處理。

01 臭氧氧化+BAF工藝

1.1 工藝介紹

臭氧氧化法作為一種高級氧化工藝，在與BAF結合的組合工藝中，主要起到對低濃度、難降解有機污染物的開(kāi)環(huán)斷鏈以降低廢水毒性、提高廢水可生化性的作用。臭氧氧化與BAF是相互依存的統一體，不同的臭氧投加量和氧化反應時(shí)間，會(huì )得到不同的氧化產(chǎn)物，馴養出不同的BAF生物菌群，從而影響出水水質(zhì)，因此設計時(shí)二者應統一考慮。

工程上常見(jiàn)的臭氧氧化工藝分為臭氧接觸氧化工藝和臭氧催化氧化工藝2種型式，臭氧接觸氧化池、臭氧催化氧化池結構見(jiàn)圖1。

臭氧接觸氧化池、臭氧催化氧化池的區別主要在于院后者在臭氧氧化池中加入了附著(zhù)于活性氧化鋁等載體上的過(guò)渡金屬催化劑，能有效降低20%~30%的臭氧投加量，縮短50%左右的反應時(shí)間。由于催化劑填料床的存在，SS過(guò)多易造成填料床堵塞，因此臭氧催化氧化池需要設置反洗設施，定期反洗。

BAF集生物氧化和截留懸浮物固體于一體，利用微生物的吸附、截留及降解功能去除廢水中的有機污染物。BAF具有多種型式，本次研究的類(lèi)型主要有普通陶粒濾料BAF、輕質(zhì)濾料BAF和內循環(huán)BAF，其結構見(jiàn)圖2。

輕質(zhì)濾料BAF的濾料密度小于水，采用親水性高分子材料加工而成，空間結構呈網(wǎng)狀，比表面積大于1×105m2/m3，孔隙率大于85%，因此生物膜更易附著(zhù)在濾料上、掛膜快、流失少，相比陶粒濾料，單位體積生物量更大、處理效果更好。內循環(huán)BAF采用多孔生物濾料，相比普通陶粒濾料，空隙率提高了15%，密度下降了20%，同時(shí)其獨有的隔離式曝氣技術(shù)，給反應器充氧的同時(shí)，將污水沿曝氣器管道提升，再經(jīng)過(guò)反應器生物床，在填料區形成循環(huán)水流。該生物反應器實(shí)現了曝氣與生化的分離，其生物膜邊界層厚度僅為普通陶粒濾料BAF的1/5，大幅度提高了生物膜相與水相間的傳質(zhì)速度，同時(shí)減少了曝氣對生物膜的沖刷和氣水短路溝流的產(chǎn)生。

1.2 工程實(shí)例

臭氧氧化+BAF的部分工程應用實(shí)例見(jiàn)表1。

由表1可知，上述工程實(shí)例發(fā)現BAF的掛膜情況普遍不太理想，一般只能去除20mg/L左右的COD，因此若有更高的COD去除要求時(shí)，需要加大臭氧用量去直接降解COD，運行費用會(huì )有所增加。

02 Fenton氧化+沉淀過(guò)濾工藝

2.1 工藝介紹

Fenton試劑在水處理中主要起氧化和混凝2種作用，Fenton反應產(chǎn)生的窯OH氧化能力強，且無(wú)選擇性，能將廢水中部分有機物直接氧化成CO2和H2O，再經(jīng)混凝沉淀、過(guò)濾降低懸浮物SS后，可實(shí)現直接排放。

常規Fenton氧化存在對有機物礦化度不完全、處理效率低、成本較高的不足，而Fenton聯(lián)合法，例如超聲波Fenton、電Fenton、光Fenton、微波Fenton等，雖然處理效率有較大提升，但是大部分仍處于試驗研究階段，尚不能大規模應用于實(shí)際工程。在工程中，載體流化床形式的非均相Fenton氧化塔應用較多，載體可以是石英砂、磁石、活性炭或者塑料，材質(zhì)不同其流化速度不同，塔體的空塔流速相應也不同，非均相Fenton氧化塔構造見(jiàn)圖3。

該技術(shù)融合了流化床技術(shù)、二元催化氧化技術(shù)和載體覆膜技術(shù)，在反應器內普通的均相Fenton氧化正常進(jìn)行，產(chǎn)生的Fe(Ⅲ)以結晶或沉淀的形式覆膜到載體表面，并將載體截留在反應器內，從而形成了鐵的氧化物/H2O2的環(huán)境，這樣就會(huì )發(fā)生非均相Fenton氧化反應。COD同時(shí)由均相Fenton氧化反應和非均相Fenton氧化反應2種方式降解，因此投加的藥劑和產(chǎn)生的污泥比均相Fenton氧化反應要少，而又無(wú)需專(zhuān)門(mén)補充非均相Fenton載體。

2.2 工程實(shí)例

Fenton氧化+沉淀過(guò)濾技術(shù)的部分工程應用實(shí)例見(jiàn)表2。

03 工藝對比

通過(guò)上述工業(yè)廢水深度處理的工程實(shí)例可以看出，2種深度處理技術(shù)在大、中型項目中都有應用，能夠滿(mǎn)足穩定達標排放的技術(shù)要求，并適用于已有廢水站的提標改造。

臭氧氧化+BAF技術(shù)運行費用低、一次性投資高，產(chǎn)生少量生化污泥，不引入無(wú)機鹽，適用于廢水回用的場(chǎng)合，必須考慮臭氧尾氣的收集和處理，Fenton氧化+沉淀過(guò)濾技術(shù)投資費用較低、運行費用較高，會(huì )產(chǎn)生大量化學(xué)污泥，對總磷有一定的去除能力，投加的酸堿、催化劑等化學(xué)藥劑會(huì )引入大量無(wú)機鹽，在廢水需要回用時(shí)不太適用，產(chǎn)生的酸堿廢氣按需進(jìn)行收集和處理，2種廢水深度處理技術(shù)的比較見(jiàn)表3。

結 語(yǔ)

工程應用證明，臭氧氧化+BAF和Fenton氧化+沉淀過(guò)濾技術(shù)，都能應用于大、中型工業(yè)廢水深度處理項目，并適用于已有廢水站的提標改造。選擇何種深度處理技術(shù)，除了考慮該技術(shù)能否滿(mǎn)足水質(zhì)處理的要求，還要從是否回用、投資費用、運行費用、污泥處置等方面進(jìn)行綜合對比。

隨著(zhù)環(huán)保要求對廢水處理站產(chǎn)生的廢氣處理、污泥處置的逐漸嚴格，廢水回用的需求逐年增大，可以預見(jiàn)臭氧氧化+BAF技術(shù)在滿(mǎn)足水質(zhì)處理要求的前提下，相對于Fenton氧化+沉淀過(guò)濾技術(shù)的綜合優(yōu)勢將愈加明顯。